三相分离旋流器结构设计思路

如图 2.1 所示，为螺旋结构三相分离旋流器的设计思路图。图 2.1(i)是双锥油水分离旋流器结构示意图，其结构简单，对油水分离效果明显。图 2.1(ii)是内锥式旋流器（气液分离旋流器）结构示意图，其内锥结构对气相有举升的作用，内锥的存在使沿底流方向旋流腔直径减小，加速流体旋转，利于介质分离。现将这两个旋流器结合一起用于实现油气水三相分离，即先在 2.1(ii)内锥式旋流器实现气液的分离，然后在 2.1(i)双锥油水分离旋流器中实现油水分离，结合二者结构特点，同时达到结构紧凑小巧的目的，将双锥油水分离旋流器倒置于内锥式旋流器中，形成如图 2.1(iii)所示结构，此时双锥油水分离旋流器在整体结构中充当内锥的作用。如图 2.1(iv)所示，混合介质带有一定的初始速度旋转进入旋流器中，先实现气液的分离，在旋流腔顶部设置环形溢流口，使气相排出，同时被分离的液相（含未分离的气体）由旋流腔底部的切向入口旋入内部双锥油水分离结构中，根据分离的速度大小设计切向入口的尺寸，保证油水分离的初始速度，分离后的油水分别由出口排出，最终实现油气水的三相分离。如图 2.1(v)所示，在旋流器外筒添加螺旋结构，螺旋结构对流体有造旋的作用，同时可以减少液流的速度衰减，此外，内部的双锥油水分离旋流器旋流腔顶部的圆弧设计消除了顶部的低压区，使入口和溢流口处的压力尽量在同一水平线上，减少压差，另外，此设计对缓解短路流有一定的帮助。

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